大直徑爆破一次成巷爆破參數(shù)的選擇

大直徑爆破一次成巷爆破參數(shù)的選擇

新浦煤礦集團(tuán)孫村煤礦是經(jīng)過多次改造和發(fā)展而建立的大型現(xiàn)代化礦山。批準(zhǔn)生產(chǎn)能力為120萬噸。這是一輛運(yùn)輸工人。煤層爆炸指數(shù)為30.06.42.15%，爆炸強(qiáng)烈，自然爆炸期為6個月。-1050m東大巷位于-1050m水平前三采區(qū),開拓掘進(jìn)深度已達(dá)-1099m,位于煤2頂板砂巖中。煤巖層硬度f=4~6。-1050m東大巷掘進(jìn)中使用了履帶式全液壓掘進(jìn)鉆車配側(cè)卸式裝巖機(jī),采用一次爆破成巷技術(shù),全斷面一次打眼、一次定炮、一次起爆。隨著開采深度的不斷增加,巖層的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、普氏系數(shù)都發(fā)生了很大的變化,在這樣的情況下進(jìn)行一次爆破,如何選取爆破參數(shù),沒有相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。為此專門在-1050m東大巷進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),獲取了合理的爆破參數(shù),效果明顯。1爆炸方案參照國內(nèi)外有關(guān)掘進(jìn)巷道一次成巷的先進(jìn)經(jīng)造詞驗(yàn),并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,決定采用中深孔光爆一次成巷施工。1.1爆破網(wǎng)絡(luò)布置爆破參數(shù)的選擇主要是指炸藥、雷管、連線方式、炮眼布置、裝藥量及裝藥結(jié)構(gòu)的選擇。其中最重要的是炮眼布置和裝藥量、連線的選擇。(1)炸藥:使用炸藥GB/18094-2000一級1號巖石水膠炸藥。(2)雷管:電雷管為8#發(fā)藍(lán)殼煤礦許用毫秒延期電雷管。起爆能力炸穿5mm厚鉛版,孔徑不小于電雷管外徑。電阻全線電阻2.0m腳線4.0~5.5歐姆,安全性能符合GB18096-2000標(biāo)準(zhǔn)要求。(3)聯(lián)線方式:為了保證爆破效果,不出現(xiàn)拒爆現(xiàn)象的發(fā)生,在-1050m東大巷采用了大串聯(lián)大并聯(lián)的連線方式,使整個爆破網(wǎng)絡(luò)的電阻減少一半,減小了整個爆破網(wǎng)絡(luò)的全電阻,從而杜絕了拒爆的發(fā)生。(4)炮眼布置與裝藥量:掏槽方式為楔形掏槽,槽口一般為1000mm,槽底為200mm,布置6個,每眼裝藥為0.9kg,在掏槽眼中間布置2個空心眼,輔助眼眼距一般為550或650mm、每眼裝藥為0.6kg;二圈眼、三圈眼、四圈眼為600mm、每眼裝藥為0.6kg,周邊眼眼距為400mm,每眼裝藥為0.3kg,底眼眼距為550mm,每眼裝藥為0.6kg,共布置110個,裝藥量約60.3kg。炮眼布置示意圖見圖1。1.2最大挖掘容量n-串聯(lián)開爆器c-發(fā)爆器vf(1)聯(lián)線方式該工程起爆雷管110發(fā),聯(lián)線方式為串并聯(lián),見圖2。為起爆可靠、安全起見,使用防爆型高能MFB–200型發(fā)爆器,其峰值電壓2900V,引燃沖量≥8.7A2ms,最大負(fù)載電阻為1220Ω,供電時間4ms,電源為4節(jié)1.5號干電池,引爆能力200發(fā)電雷管。網(wǎng)絡(luò)總電阻為:式中:R1-放炮母線電阻,放炮距離取150m,R1=30Ω;r-單個雷管電阻,r=5Ω;N-并聯(lián)雷管組數(shù),N=2;n-串聯(lián)個數(shù),n=55。計(jì)算得R總=167.5Ω。因?yàn)榘l(fā)爆器對每個雷管發(fā)出的引燃沖量:式中:C-發(fā)爆器電容量,F;U-發(fā)爆器峰值電壓,V;計(jì)算得K=36.03A2.ms,顯然K>7.8A2.ms,即發(fā)爆器對每個雷管發(fā)出的引燃沖量大于引爆雷管的引燃沖量。1.3爆炸安全技術(shù)措施1.3.1證圍巖抗拔力根據(jù)有關(guān)公式計(jì)算后可知,該爆破工作不會對附近巷道產(chǎn)生大的破壞。但為保證圍巖盡量不受破壞,保持其穩(wěn)定性,采取了如下措施:(1)采用大于25ms間隔的毫秒電雷管,使振動波形分開,減弱震動效應(yīng)。(2)周邊眼采用不偶合緩沖裝藥結(jié)構(gòu),不偶合系數(shù)為4,減小作用在孔壁上的應(yīng)力。1.3.2防止意外事故發(fā)生爆破后將產(chǎn)生大量有毒氣體,為確保安全,防止意外事故發(fā)生,人員都撤到新鮮風(fēng)流中,通風(fēng)30min后,方可由班組長.安監(jiān)員.放炮員進(jìn)入工作地點(diǎn)。1.3.3起爆網(wǎng)絡(luò)要準(zhǔn)確(1)采用“三同”雷管和質(zhì)量好的炸藥,并用數(shù)字YHZ型電雷管電阻測試儀測量起爆網(wǎng)絡(luò)的電阻,大于發(fā)爆器的最大或接近其承載電阻時,要查明其原因后,方可起爆。(2)接線牢固,隨時用砂紙擦去接頭的氧化物或剪去銹蝕的腳線。(3)接線后用膠布將接頭包扎好,以防增大網(wǎng)路電阻和接觸巖壁,且使腳線懸空。2次爆破成巷技術(shù)的優(yōu)勢一次爆破成巷技術(shù),在新八隊(duì)試驗(yàn)了近四個月,效果較好。(1)循環(huán)進(jìn)尺可以達(dá)到1.8m,工效提高了33.31%。(2)正規(guī)循環(huán)率由原來的56%提高到現(xiàn)在的70%?；鞠麥缌藘蓚€班一循環(huán)的現(xiàn)象。(3)巷道成形較好,巷道兩幫超控量在100mm以下,減少了出矸量和噴射混凝土量。過去采用分臺掘進(jìn)時,月進(jìn)尺最高達(dá)到50m,而采用一次爆破成巷技術(shù)爆破的4月進(jìn)尺平均是75m:局扇電費(fèi)節(jié)約34.56元/m,區(qū)隊(duì)直接管理費(fèi)節(jié)約26元/m,設(shè)備租賃費(fèi)節(jié)約15元/m,直接人工費(fèi)節(jié)約22.85元/m,噴漿節(jié)約54.5元/m,鉆頭、鉆桿節(jié)約19元/m,矸石運(yùn)輸費(fèi)用節(jié)約7.55元/m,合計(jì)每米巷